哥伦比亚级战略HQT计划进展综述

2021-3-9 16:17| 查看: 1825| 评论: 0

近年来,网络上公开的关于美国QT设计、建造技术水平、技术成熟度和供应商评价的相关资料,主要是美国国家审计局(General Accounting Office,GAO)发布的关于哥伦比亚级战略HQT的三份报告:
  1. 《GAO-18-158, COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Immature Technologies Present Risks to Achieving Cost, Schedule, and Performance Goals》
  2. 《GAO-19-497, Accessible Version, COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Overly Optimistic Cost Estimate Will Likely Lead to Budget Increases》
  3. 《GAO-21-257,COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Delivery Hinges on Timely and Quality Materials from an Atrophied Supplier Base》


这三份报告着重审计了该项目的技术现状、目标实现情况和项目实施过程中存在的风险,并提出了相关建议。


《GAO-18-158, COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Immature Technologies Present Risks to Achieving Cost, Schedule, and Performance Goals》指出海军的哥伦比亚级弹道导弹HQT将取代目前服役的14艘俄亥俄级HQT(该级QT将于2027年开始退役)。第一批哥伦比亚级HQT必须在2031年开始巡逻,确保美军的威慑能力。哥伦比亚级HQT最终将承担美国70%的战略H能力。

哥伦比亚级HQT计划是美国海军的头等大事,其整个生命周期的预期成本为2670亿美元,其中包括用于研究、开发和购买12艘QT的1280亿美元。报告还研究了关键技术现状,以及海军计划的设计和建造方法带来的潜在风险。 

GAO审查了海军的技术准备评估,技术开发计划以及关键原型开发工作的状态,并将这些工作与GAO所确定的最佳造船计划和技术准备评估最佳实践进行了比较。GAO还评估了设计成熟度和海军的采购战略,并采访了相关官员。

报告还提到有几项对性能有至关重要影响的新技术需要进行额外的开发和测试,包括综合动力系统,H反应堆,通用导弹舱,推进器和尾部操纵装置(见图1)。但结果显示,在这几项关键技术上审查尚不能确定成本会比计划低。任何意外的延误都可能将QT的部署推迟到2031年的最后期限之后。

图1 哥伦比亚级QT关键技术

此外,海军在未将这些技术确定为关键技术时,在其2015年技术就绪评估(TRA)中也未能充分体现该计划的技术风险。而这些技术的开发对于满足成本,进度和性能要求至关重要。直到2020财年,美国海军才需要向国会提供该计划进展的最新信息,包括其技术开发工作,届时将批准87亿美元用于建造领先舰艇。

在海军要求增加资金水平的情况下,有关过渡时期技术开发工作的定期报告可以为决策者提供有关剩余技术风险的保证。风险是如果相关技术在计划于2021年开始建造之前尚未完全成熟,则可能导致未来的延误。


《GAO-19-497, Accessible Version, COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Overly Optimistic Cost Estimate Will Likely Lead to Budget Increases》研究了如下内容:
(1)海军在实现设计目标和准备建造QT方面的进展和挑战;
(2)海军成本估算的可靠性;
(3)海军如何实施专项资金和有关当局建造哥伦比亚级QT。

GAO审查了海军和造船厂的进度报告,计划进度表和施工计划。GAO评估了海军的造价估算并进行了比较根据最佳做法进行成本估算。GAO还审查了某些海军资金和采购主管部门,并采访了计划官员。

GAO结合上述审查,提出了三项建议:
  • 海军使用当前成本数据通过成本风险分析来更新QT主力成本估算
  • 通过使用基金管理机构来对节省进行实际的估算
  • 使用此更新的成本估算来告知其有关铅QT建造的预算要求

海军的目标是在2020年10月开始进行HQT建造之前完成大量(83%)QT设计工作。海军根据从另一艘QT计划中汲取的经验教训,确立了这一目标。

由于造船商必须使用新的设计工具来完成越来越多的复杂设计产品,因此实现这一目标可能会面临挑战(见图2)。造船厂已聘请了更多的设计师来改善其设计进度。

图2 设计工作推进,工作负荷增大

海军还计划从2019财年开始在QT的每个主要部分中进行先进的部件建造,届时将完成较少的设计。

报告还指出海军正在使用国会授权的国家海基威慑基金建造“哥伦比亚”级。该基金允许海军在获得国会授权和用于QT建造的资金之前,先购买材料并在多艘QT上及早开始建造。海军期望通过使用该基金来实现节省,例如及早大量购买某些组件,但不将节省的费用包括在其成本估算中。

海军可能高估了其节省的费用,使其超过了其他此类计划历来所节省的费用。如果没有更新的成本估算和成本风险分析(包括对节省的实际估算),那么2021财年的预算要求可能无法反映建造QT所需的资金。


《GAO-21-257, COLUMBIA CLASS SUBMARINE: Delivery Hinges on Timely and Quality Materials from an Atrophied Supplier Base》指出造船厂将与弗吉尼亚级攻击QT同时建造哥伦比亚级战略级HQT。该项计划依靠供应商生产的材料,而该材料比以前的造船业繁荣时期少大约70%。

报告评估了海军为完成哥伦比亚级QT的设计所做的努力,以及造船厂和海军为准备建造而采取的行动,并确保铅级QT按照计划和质量期望交付。GAO根据成本和进度估算评估了海军和造船厂的设计进度,审查了文件,并就供应商准备情况和质量保证问题采访了官员。 

报告建议海军向国会提供最新的费用信息,并在其提交国会的年度报告中包括有关供应商准备情况的信息,以及重新评估何时在供应商设施进行其他检查。国防部同意这些建议,但不同意该报告的某些细节。

报告还指出海军建造新的哥伦比亚级QT的时间表受到主要造船厂电船公司用来设计QT的计算机辅助软件工具的持续挑战的威胁。造船厂的设计工作延期很可能会影响建造过程。

为确保建造按计划进行,海军修改了与电船公司的设计合同,其中包括建造前两艘QT的选项,并要求国会在2021财年提供足够的权力来行使它。

报告还指出供应商材料的质量问题导致了早期施工的延迟,这些质量问题包括焊缝缺陷的导弹管(如图3所示)。

图3 导弹管

随着造船厂将工作外包给供应商,对供应商设施进行质量保证监督对于避免进一步的延误至关重要。但是,海军尚未全面重新评估何时在供应商设施中寻求其他检查,以使其能够更好地定位以尽早发现质量问题以限制延误。

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中国船舶集团有限公司第十一研究所所属《造船技术》、《中国海洋平台》期刊官方专栏。

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